能登半島における過去 1 年間の越境 大気汚染物質の観測 唐寧 金沢大学医薬保健研究域 薬学系衛生化学研究室 215 月 1 月中国鄭州市
時事通信 214 年 3 月 25 日 ( 火 )9 時 12 分配信大気汚染で 7 万人超死亡 WHO 推計 ジュネーブ時事 世界保健機関 (WHO) は 25 日 微小粒子状物質 PM 2.5 など大気汚染を原因とする死者が 212 年に世界で推計 7 万人超だったとの報告を発表した 先進国 途上国を問わず 大気汚染は環境健康リスクで最も深刻な要因 ( ネイラ公衆衛生 環境局長 ) と警告 各国が連携し対策に取り組む重要性を訴えた
多環芳香族炭化水素類 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: PAHs 人為起源 NOx, SO 2, HC, PM 2.5 etc. OH O 3 NO 3 曝露 benzo[a]pyrene PAH NO 2 6-nitrobenzo[a]pyrene NPAH O 自然起源 3-hydroxybenzo[a]pyrene OHPAH OH O Benzo[a]pyrene-1,6-dione OPAH IARC: Group 1, 2A と 2B に属するものが多い 変異原性があり アンドロゲン / 抗エストロゲン等の作用があり 発がん! 内分泌かく乱! など
発がん性がある, または疑われる PAH NPAH Group1 (carcinogenic to humans): 1 PAH Benzo[a]pyrene Group2A (probably carcinogenic to humans): 3 PAHs and 2 NPAHs Dibenz[a,h]anthracene, Dibenzo[a,l]pyrene, Cyclopenta[c,d]pyrene 6-Nitrochrysene, 1-Nitropyrene Group2B (possibly carcinogenic to humans): 12 PAHs and 1 NPAHs Benz[a]anthracene, Benzo[b]fluoranthene, Benzo[j]fluoranthene, Benzo[k]fluoranthene, Benzo[c]phenanthrene, Chrysene, Dibenzo[a,e]pyrene, Dibenzo[a,h]pyrene, Dibenzo[a,i]pyrene, Naphthalene, Indeno[1,2,3-cd]pyrene, 5-Methylchrysene 3,7-Dinitrofluoranthene, 3,9-Dinitrofluoranthene, 1,6-Dinitropyrene, 1,8-Dinitropyrene, 2,4-Dinitrotoluene, 2,6-Dinitrotoluene, 5-Nitroacenaphthene, 2-Nitrofluorene, 4-Nitropyrene, 3-Nitrobenzanthrone 国際癌研究機関 (IARC ) ホームページ (213).
naphthalene (Nap) acenaphthene (Ace) fluorene (Fle) phenanthrene (Phe) anthracene (Ant) fluoranthene (Flu) pyrene (Pyr) benz[a]anthracene (BaA) chrysene (Chr) benzo[b]fluoranthene (BbF) benzo[k]fluoranthene (BkF) benzo[a]pyrene (BaP) dibenz[a,h]anthracene (DBA) benzo[ghi]perylene (BgPe) indeno[1,2,3-cd]pyrene (IDP) 分析対象 PAHs(USEPA)
O 2 N 8 6 NO 2 3 1 4 2 NO 2 1 O 3 NO 2 NO 2 dinitropyrene nitropyrene nitrobenzanthrone 2-nitrofluorene (DNP) (NP) (NBA) (2-NF) 9 9 2 NO 2 4 NO 2 NO 2 nitroanthracene 5-nitroacenaphthene nitrophenanthrene 3-nitrofluoranthene (NA) (5-NAc) (NPh) (3-NFR) NO 2 1 3 NO 2 NO 2 7-nitrobenz[a]anthracene 6-nitrochrysene (7-NBaA) 2-nitrotriphenylene (2-NTP) (6-NC) NO 2 NO 2 分析対象 NPAHs 6-nitrobenzo[a]pyrene (6-NBaP) nitroperylene (NPer)
主な内容 大気中 PAH,NPAH の主要発生源及び存在様態 東アジアの都市の大気中 PAH,NPAH 能登半島における過去 1 年間の越境 PM 2.5 観測
[NPAH]/[PAH] Diesel car 1.1.1.1.1.1 [1-NP]/[Pyr] [6-NC]/[Chr] [7-NBaA]/[BaA] [6-NBaP]/[BaP] Wood stove Coal stove Coal stove Wood stove Diesel car [NPAH] / [PAH] 発生源別 PAH に対する NPAH 濃度比 N + O 2 NOx PAH + NOx NPAH Coal stove Wood stove 1 2 3 Temperature (⁰C) Diesel car Tang et al., Atmos. Environ., 25 Taga, Tang et al., Mutat. Res. 25 Tang et al., J. Ecotech. Res. 27 Araki, Tang et al., J. Health Sci., 29 Hattori, Tang et al., Environ. Forensics, 29 Yang, Igarashi, Tang et al., Mutat. Res. 21 Tang et al., Environ. Forensics, 211 Hayakawa, Tang et al., Genes and Environ. 214
1 winter summer gas phase % 8 6 4 2 PAH : Nap Ace Fle Phe Ant Frt Pyr BaA Chr BbF BkF BaP DBA BgPe IDP NPAH : 1-NN 2-NN 9-NPh 2-NA 9-NA 3-NFR 1-NP 1,3-DNP 1,6-DNP 1,8-DNP 7-NBaA 6-NC 2-NTP 6-NBaP 1-NPer ring number 2 3 4 5 6 2 3 4 5 金沢沿道大気中 PAH,NPAH のガス / 粒子分配
金沢沿道大気中 PAH,NPAH の粒径分布
Energy Consumption (Million tonnes oil equivalent) 東アジア主要国のエネルギー事情 3 25 2 15 1 5 China Japan South Korea 1% 8% 6% 4% 2% % 211 年 石炭 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 25 27 29 211 天然ガス 石油 天然ガス 石油 China Japan South Korea Oil Natural gas Coal Nuclear energy Hydroelectricity Renewables
東アジア地域における大気モニタリング都市 Beijing Shenyang Fushun Tieling Vladivostok Sapporo Xinxiang Shanghai Seoul Noto peninsula Kanazawa Busan Toyama Tokyo Kitakyushu Sagamihara 国内 : 1995 年 ~ 国外 : 1999 年 ~ ロシア : 1 都市中国 : 7 都市韓国 : 2 都市日本 : 7 都市 計 :17 都市 Fuzhou
PAH (pmol/m 3 ), NPAH (fmol/m 3 ) 1 1 1 1 1 1 PAH 冬季最高値 夏季最低値? NPAH?.1 Kanazawa Tokyo Sapporo Kitakyushu Beijing Shenyang Fushun Tieling Shanghai Fuzhou Seoul Busan Vladivostok Kanazawa Tokyo Sapporo Kitakyushu Beijing Shenyang Fushun Tieling Shanghai Fuzhou Seoul Busan Vladivostok 東アジア地域の都市の大気中 PAHs 濃度の比較
pmol/m³ 3 25 2 15 1 5 金沢 3 25 2 15 1 5 札幌 夏 冬 pmol/m³ 3 25 2 15 1 東京 / 相模原 3 25 2 15 1 北九州 5 5 日本の都市における大気中総 PAH 濃度の経年変動
6 5 金沢 6 5 札幌 夏 冬 fmol/m³ fmol/m³ 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 東京 / 相模原 fmol/m³ fmol/m³ 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 北九州 日本の都市における大気中総 1-NP 濃度の経年変動
札幌, 東京, 金沢の大気中 PAH,NPAH 経年減少の主要因 ( 金沢市藤江自排局データ ) BaP, pmol/m³ 新車 : 長短期規制を段階的に強化 2 1.5 NOx 規制値, g/kwh 1.5 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 新短期規制 新短期規制 V NPAH = k [PAH] a [NOx] b V NPAH : formation rate of NPAH k: constant; a, b: constants [PAH] depends on [PM]. 新長期規制新長期規制 NO ポスト NO X X ポスト新長期規制新長期規制 PM PM 1996 1998 2 22 24 26 28 21 212 214 216.5.4.3.2.1 5.5 4.4 3.3 2.2 1.1 PM 規制値 1-NP,, g/kwh fmol/m³
[1-NP]/[Pyr] 比 自動車 (.36) [BaP]/[BghiPe] 比 石炭燃焼 (.9~6.6) 石炭燃焼 (.1) 自動車 (.3~.78).2.15.1.5 1.2 1.8.6.4.2 北九州の大気中 PAH,NPAH 経年変動要因の推定
瀋陽の大気中 PAH NPAH 濃度推移及び主要因 Tang et al., Environ. Forensic 211
瀋陽市 CDC 提供 mg/m 3 瀋陽の大気中大気汚染物質の経年変動
東アジア地域における大気汚染物質の越境輸送 Beijing Shenyang Fushun Tieling Vladivostok Sapporo Xinxiang Shanghai 黄砂,SO 2! Seoul PAHs? Busan Noto peninsula Kanazawa Toyama Tokyo Sagamihara Kitakyushu 国内 : 1995 年 ~ 国外 : 1999 年 ~ ロシア : 1 都市中国 : 7 都市韓国 : 2 都市日本 : 7 都市 計 :17 都市 Fuzhou
能登半島 東アジア地域における大気汚染物質 の長距離輸送 金沢 N km 1
25 2 4 月 5 月 3 月 3 月 3 月 4 月 7 6 1 月 1 月 4 月 5 PAH (pg/ m3 ) 15 1 4 3 2 5 1 24.9 25.1 26.1 27.1 28.1 29.1 21.1 211.1 212.1 4 月 3 月 1 月 12 月 3 月 1 月 2 月 TSP (μg/ m3 ) 能登半島における総 PAH 及び TSP 濃度の月間変動
4 PC 2: 21.8 % 3 2 1-1 : Wajima (heating) : Wajima (no-heating) : Shenyang (winter) : Kanazawa (winter) ( Data of PAHs ) -2-3 -4-4 -3-2 -1 1 2 3 4 5 6 7 PC 1: 35.1 % 能登半島, 金沢及び瀋陽の大気中 PAHs の組成比較 Yang, Okada, Tang et al., Atmos. Environ. 27
54 N Winter (Jan. Mar.) Summer (July Sep.) 48 N Latitude 42 N Beijing Shenyang % 36 N 3 N 112 E 128 E 142 E Longitude 112 E 128 E 142 E Longitude 能登半島に飛来する空気塊の起源 Tang et al., Chemosphere 214
1 [2-NFR] / [1-NP] 5 冬 夏 1 月 ~3 月 7 月 ~9 月 (n = 22) (n = 26) 能登半島の大気中 [2-NFR] / [1-NP] 比
5 Cold season: from November to May of next year n = 28 1 Warm season: from June to October n = 175 Concentration (μg/m 3 ) 4 3 2 1 Y =.14X 279 R 2 =.643 p =.2 Y =.6X + 12 R 2 =.7984 p =.4.8.6.4.2 Y =.3X 61.4 R 2 =.8856 p =.2 Y =.1X + 28.5 R 2 =.4733 p =.13 能登半島の大気中 PAHs の季節別経年変動 Tang et al., Atmos. Environ. 215
215 年 11 月 3 日北京 215 年 11 月 1 日長春 Beijing Real-time Air Quality Index AQI 指数カテゴリ ( 健康影響 ) - 5 Good( 良い ) 51-1 Moderate( 並 ) 11-15 Unhealthy for Sensitive Groups ( 敏感なグループにとっては健康に良くない ) 151-2 Unhealthy( 健康に良くない ) PM 2.5 :18 μg/m 3 21-3 Very Unhealthy ( 極めて健康に良くない ) 31-5 Hazardous( 危険 )
アジア地域都市の AQI 215 年 11 月 3 日 pm 8:
謝辞 石川県保健環境センター : 横江氏, 柿本氏, 岡氏, 橋場氏 金沢市環境部環境保全課 : 田中氏 安島氏 北海道環境科学研究センター : 酒井氏 麻布大学 : 後藤先生 産業医科大学 : 嵐谷名誉教授 福州大学 : Zhenyu Lin 先生 復旦大学 : Qing Wu 先生 清華大学 : Jinming Lin 先生 瀋陽市疾病予防コントロールセンター (CDC):Xue-Mei Zhang 氏 中国環境科学研究院 : Xiao-Yang Yang 先生 国立環境研究所, 田村憲治先生 ロシア科学アカデミー極東支部 : Vasiliy F. Mishukov 先生 釜山大学校薬学大学 : Hae Young Chung 先生 中国科学院生態環境研究中心 : Lixia Zhao 先生